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État de l'eau dans le sol
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humide saturé
espace poral
espace solide
sec
M eau
M solide
Vol eau
Vol tot
θr
θs
A) Teneur en eau volumique
sols sableux : 35% < θs < 50%
sols limoneux : 40% < θs < 60%
sols argileux : 30% < θs < 65%
θ = Vol eau / Vol totθr < < θs
Expressions du statut hydrique du sol
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forces d’adsorption forces d’adsorption
forces capillarité
forces de gravité
diffusion et ascension capillaires
infiltration, filtration, ressuyage
sec saturéhumide
forces d’adsorption
forces capillarité
rp = -2σ/r
Equivalence des unités des niveaux énergétiques de l’eau dans le sol :
100 cbar = 1atm = 100 KPa = 1 000 cm d’eau = pF 3, avec pF = log cmeau
B) Tension (unité énergétique, potentiel hydrique, matriciel, succions)
Expressions du statut hydrique du sol
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Expressions volumétrique et tensiométrique du statut hydrique du sol :Intérêts respectifs
θ Ψ* Unité compatible avec flux (mm),
participe au bilan hydrique
* Technique de mesure simple (par humidité pondérale et ρas)
* Réalité physique pour racine* Caractère universel* Utilisation d'un seuil
physiologique pour pilotage
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θs
Saturation
θc
Capacité au cham
pPoint ressuyage
θftFlétrissemt
temporaire
θhHum
idité hygroscopique
Humidité volumique
forces gravitéforces matricielles
drainage rapide
drainage lent
tθc
Flétrissemt
permanent
θfp
4.0
Ψ
h
pF
-16 bar
-160 m
4.2
-10 bar
-100 m
-0.33 bar
-3.3 m
2.5
tension racinaire max
Eau disponible
Les teneurs en eau caractéristiques
Privilégier aspect pratique :
Définir des états caractéristiques basées sur le comportement de l’eau dans le sol et l’alimentation de la plante
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Potentiel hydrique dans le continuum sol - plante - atmosphèreHumidités relatives de l’air en équilibre avec l’eau30 48 63 77 91 95.5 98 98.9 99.2 95.5 100%
Potentiel hydrique de l ’eau en atmosphères-2000 -1000 -500 -200 -100 -50 -40 -30 -20 -15 -10 0
La Recherche
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4.2
θfp
prof
. en
raci
nem
ent
R.U. (mm)
2.5 θc θ
pF
Définition de la réserve en eau du sol
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Réserve utilisable (R.U.) de divers types de sols (tiré de Musy et Soutter 91)
Sable Sable limoneux
Limon sableux
Limon argileux
Argile
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0
tene
ur e
n ea
u
Prof. ra
cinair
e
R. U.
capacité au champ
point de flétrissement
Ordres de grandeur de la RU en fonction du type de sol
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Détermination au laboratoire des humidités caractéristiques
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Presse à membrane
tiré de Musy
et Soutter1991
film d’eau
poresparticules
de sol
membranegrille support
Représentation d ’une presse à membrane utilisé pour la détermination de d'une humidité caractéristique
Détermination au laboratoire des teneurs en eau caractéristiques
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Déterm
ination au laboratoire des humidités caractéristiques
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profil hydrique soisson baziège 1996réserve utilisée 238mm sol argileux
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
humidité volumique en %
prof
onde
ur e
n cm
4/03/965/06/969/07/96Hv pf 4.2 labo
Détermination au champ des teneurs en eau caractéristiques
Source : Arvalis, Bouthier 2004
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ψ < 0
sol sableuxsol argileux
Allure de la relation ψ = f(θ) en fonction du type de sol
Humidité volumique θgestion de la ressource
Pote
ntie
l hyd
rique
ψfa
cilit
é d
’alim
enta
tion
hydr
ique
Relations « tension-teneur »
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Bougie de céramique poreuse
Manomètre à vide
Bouchon
Partie essentielles d’un tensiomètre et son contact avec le sol
Outils de mesure de l'état hydrique du sol
1. Mesure par tensiomètre à eau
Mesure de la tension
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2. Mesure par sonde tensiométrique
Outils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la tension
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évolution des tensions en sol de boulbène
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
9-ju
in12
-juin
15-ju
in18
-juin
21-ju
in24
-juin
27-ju
in30
-juin
3-ju
il6-
juil
9-ju
il12
-juil
15-ju
il18
-juil
21-ju
il24
-juil
27-ju
il30
-juil
2-ao
ût5-
août
8-ao
ût11
-aoû
t14
-aoû
t17
-aoû
t20
-aoû
t23
-aoû
t26
-aoû
t29
-aoû
t1-
sept
4-se
pt7-
sept
10-s
ept
13-s
ept
16-s
ept
Plui
e-Irr
igat
ion
en m
m ;T
ensi
on e
n C
bars
PLUIE IRRIGATION VALEUR STADE MED 30 cm MED 60cm
10 feuilles Humidité du grain 50%floraison femelle
lente montée des tensions à 60cmelles réagissent peu aux irrigations
Outils de mesure de l'état hydrique du solMesure de la tension
Arvalis,, Bouthier, 2004
Méthode Irrinov